Историк-американист. Академик Российской академии наук (1992). Доктор исторических наук (1965); сын Н.Ф. Болховитинова. С 1958 г. работал в Институте истории АН СССР (с 1968 г. - Институт всеобщей истории) с 1986 г. - ведущий научный сотрудник; в 1988-1992 гг. заведовал отделом истории США и Канады. С 1992 г. руководитель Центра североамериканских исследований Института всеобщей истории РАН. В 1992-2002 гг. - заместитель академика-секретаря Отделения истории РАН. Преподавал на историческом факультете МГУ, в других университетах, читал спецкурсы по проблемам войны за независимость США, вёл семинары, был членом редколлегий и редактором ряда научных журналов, в том числе и зарубежных. В 1997 г. за цикл монографий о становлении и развитии отношений России и США с XVIII века по 1867 г. Н.Н. Болховитинову была присуждена Государственная премия. Под его редакцией вышел I том "История внешней политики и дипломатии США".
Ушёл из жизни 1 октября 2008 года, похоронен в Москве на Новодевичьем кладбище (6 уч. 5 ряд). Рядом с ним похоронены:
его жена
Болховитинова Людмила Антоновна (1929-2016);
его отец
Н.Ф. Болховитинов - металловед;
Болховитинова Лидия Ильинична (1896-1971) - его мать;
Болховитинова Елена Николаевна (1925-1996) - его сестра, металловед.
